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這篇評論探討了深度學習模型在蛋白質結構生物學中的影響,包括卷積神經網絡、語言模型、去噪擴散模型和圖神經網絡。文章指出,蛋白質可以從序列、圖像或圖形等不同角度分析,並建議使用特定的深度學習技術。內容涵蓋蛋白質結構預測、逆摺疊、蛋白質設計及小分子設計等進展,對實驗結構生物學家及相關領域的研究者來說,都是非常有價值的資源。 PubMed DOI


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生物資訊學中,分析蛋白質結構對於尋找藥物、診斷疾病和研究演化至關重要。目前的方法偏向序列,忽略了3D結構。這項研究提出結合3D結構資訊,特別是接觸圖,設計蛋白質在歐幾里得空間的數值嵌入。這些嵌入結合了大型語言模型和傳統技術特徵,在監督式蛋白質分析中表現更好。實驗結果顯示,這種方法在蛋白質功能預測方面優於現有方法。 PubMed DOI

AI技術如GPT-4在生物學領域展現潛力,可生成氨基酸、多肽鏈的3D結構,並分析藥物與靶蛋白的互動。儘管有時會出現錯誤,但AI成功辨識關鍵氨基酸殘基。這研究顯示AI在生物學模擬和分子互動分析上的應用前景。 PubMed DOI

像ChatGPT這樣的大型語言模型非常厲害,不僅能處理人類語言,還能應用在分析DNA和蛋白質等生物數據上。它們可以辨識生物數據中的複雜規律,成為預測細胞系統的強力工具。這篇文章討論了各種大型語言模型及其在生物學中的應用,特別強調了它們在植物領域的潛力,但在這個領域中的應用仍不太普遍。 PubMed DOI

大型語言模型(LLMs)在醫學和臨床資訊學中扮演重要角色,能幫助突破和個人化治療。透過分析複雜的生物數據,揭示基因組學、蛋白質結構和健康記錄中的隱藏模式,對基因組分析、藥物開發和精準醫學有所助益。然而,必須面對數據偏見、隱私和道德等挑戰,才能負責任地應用。克服這些障礙將帶來分子生物學和製藥研究的重大進展,造福個人和社區。 PubMed DOI

最近,人工智慧和自動化的進展正在徹底改變催化劑的發現與設計,從傳統的試錯方法轉向更高效的高通量數位方法。這一變化主要受到高通量信息提取、自動化實驗、實時反饋和可解釋機器學習的驅動,促成了自駕實驗室的誕生,加速了材料研究的進程。近兩年,大型語言模型的興起也為這個領域帶來了更大的靈活性,改變了催化劑設計的方式,標誌著學科的革命性轉變。 PubMed DOI

這項研究探討了GPT-4在基本結構生物學任務上的表現。研究人員讓GPT-4創建20種氨基酸和一條α-螺旋多肽的3D模型,並用Wolfram進行數學計算。他們還分析了抗病毒藥物nirmatrelvir與SARS-CoV-2主要蛋白酶的結構互動。結果顯示,生成的結構大多與實驗數據一致,雖然在某些複雜分子上會有錯誤。總體來看,GPT-4在結構生物學建模和原子尺度互動分析上仍具有效性,儘管有些限制。 PubMed DOI

ProtChat是一個創新的AI多代理系統,專門用於蛋白質分析,結合了蛋白質大型語言模型和像GPT-4這樣的技術。它能自動化複雜任務,如預測蛋白質特性和分析蛋白質-藥物相互作用,大幅減少人力需求。即使沒有計算背景的研究人員也能輕鬆使用,提升分析效率。實驗結果顯示,ProtChat能快速且準確地處理蛋白質相關任務,為計算生物學和藥物發現開創新機會。其程式碼和數據已在GitHub上公開,鼓勵更多人探索應用。 PubMed DOI

最近,人工智慧(AI)和深度學習(DL)在醫療保健領域的進展非常顯著,尤其是大型語言模型(LLMs)的應用。這些模型改善了研究人員與AI系統的溝通,特別是在藥物開發上。回顧中強調了LLM在製藥領域的創新,並探討了其技術和倫理挑戰。預期未來LLM將在創新藥物的開發中扮演更重要的角色,助力突破性製藥的進展。 PubMed DOI

在2021年,AlphaFold 2 在蛋白質摺疊問題上取得重大突破,能準確預測超過兩億種蛋白質的三維結構,為大型語言模型(LLMs)在生命科學的應用鋪路。最近,我們進入一個新階段,這些先進的基礎模型在龐大數據集上預訓練,能處理蛋白質、RNA、DNA等生物分子的結構與相互作用。與傳統模型不同,新的生命大型語言模型(LLLMs)整合了多種分子生物學的知識,例如Evo模型,能預測基因變異對分子結構的影響,甚至生成新的DNA序列。 PubMed DOI

蛋白質語言模型(pLMs)正逐漸成為理解蛋白質序列及其功能的重要工具,特別是在預測分子功能方面,如識別結合位點和評估基因變異影響。不過,單靠pLM嵌入在蛋白質結構預測上仍無法與最佳方法相提並論。透過微調這些pLM,可以提升其效率和準確性,尤其在實驗數據不足的情況下。總的來說,pLM為計算生物學與實驗生物學的整合鋪路,預示著蛋白質設計的新時代。 PubMed DOI